分布式光纖傳感技術(shù)是一種新型的傳感技術(shù),僅利用單根光纖即可獲得沿線各點處的環(huán)境參量改變,在智慧城市建設(shè)、智能油井勘探、海洋水聲網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景和較高的開發(fā)價值。分布式傳感技術(shù)可以分為準(zhǔn)分布式傳感技術(shù)與全分布式傳感技術(shù)。準(zhǔn)分布式傳感技術(shù)中,目前多采用單一的傳感節(jié)點組網(wǎng)方式,單纖可集成傳感單元數(shù)目受到限制,無法滿足大容量傳感網(wǎng)絡(luò)的需求;全分布式傳感技術(shù)大多基于普通單模光纖中的后向散射光信號,連續(xù)分布的極低隨機后向散射導(dǎo)致了傳感信號的信噪比較低且?guī)砉馑ヂ湓肼?同時光信號的鏈路往返傳輸時間也限制了長距離傳感系統(tǒng)的測量帶寬。因此,為了進一步推動分布式光纖傳感技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,迫切需要對這些問題進行深入研究。本論文以光纖分布式傳感技術(shù)的應(yīng)用需求和發(fā)展趨勢為導(dǎo)向,設(shè)計了兩種類型的離散增強傳感光纖,并相應(yīng)開展了準(zhǔn)分布式傳感和全分布式傳感機理及解調(diào)技術(shù)方面的研究。從單纖集成容量提升、干涉衰落噪聲抑制、高精度相位解調(diào)、響應(yīng)頻帶拓展和偏振相關(guān)噪聲抑制等方面顯著提升傳感系統(tǒng)的性能。論文的主要研究成果如下:（1）基于FBG-FP（Fiber Bragg Gratings Fabry-Pero... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 準(zhǔn)分布式光纖傳感技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 基于瑞利光纖后向散射的全分布式傳感技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.4 基于增強光纖的全分布式傳感技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.5 分布式光纖傳感技術(shù)的發(fā)展方向
    1.6 本論文的主要研究內(nèi)容
2 基于FBG-FP微結(jié)構(gòu)離散增強光纖的準(zhǔn)分布式傳感理論及實驗研究
    2.1 FBG-FP微結(jié)構(gòu)點傳感及編碼機理
    2.2 FBG-FP微結(jié)構(gòu)離散增強光纖制備工藝研究
    2.3 FBG-FP微結(jié)構(gòu)離散增強光纖傳感解調(diào)技術(shù)研究
    2.4 基于FBG-FP微結(jié)構(gòu)離散增強光纖的準(zhǔn)分布式溫度傳感
    2.5 本章小結(jié)
3 基于微結(jié)構(gòu)散射離散增強光纖的全分布傳感機理研究
    3.1 微結(jié)構(gòu)散射離散增強光纖后向散射特性研究
    3.2 微結(jié)構(gòu)散射離散增強光纖制備工藝研究
    3.3 基于微結(jié)構(gòu)散射離散增強光纖的全分布相位傳感技術(shù)研究
    3.4 本章小結(jié)
4 基于微結(jié)構(gòu)散射離散增強光纖的高精度寬頻帶傳感解調(diào)技術(shù)研究
    4.1 微結(jié)構(gòu)散射離散增強光纖高精度相位解調(diào)技術(shù)研究
    4.2 基于微結(jié)構(gòu)散射離散增強光纖的超寬頻帶相位解調(diào)技術(shù)研究
    4.3 溫度/振動雙參量傳感實驗研究
    4.4 本章小結(jié)
5 基于光信號矢量化的分布式傳感偏振相關(guān)噪聲抑制技術(shù)研究
    5.1 基于偏振分集接收的相位傳感機理
    5.2 基于光信號矢量化運算的偏振無關(guān)相位解調(diào)技術(shù)研究
    5.3 基于微結(jié)構(gòu)散射離散增強光纖的偏振相關(guān)噪聲抑制
    5.4 普通單模光纖中偏振相關(guān)噪聲抑制實驗研究
    5.5 本章小結(jié)
6 基于微結(jié)構(gòu)離散增強光纖的分布式聲波傳感應(yīng)用研究
    6.1 光纖分布式聲波傳感解調(diào)樣機研制
    6.2 微結(jié)構(gòu)散射離散增強光纖在石油勘探中的應(yīng)用
    6.3 微結(jié)構(gòu)散射離散增強光纖在水下聲吶系統(tǒng)中的應(yīng)用
    6.4 基于微結(jié)構(gòu)散射離散增強光纖的道路交通噪音監(jiān)測應(yīng)用研究
    6.5 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間申請的發(fā)明專利


【參考文獻】：
期刊論文
[1]相位生成載波解調(diào)方法的研究[J]. 孫韋,于淼,常天英,陳建冬,崔洪亮,龐鑠.  光子學(xué)報. 2018(08)
[2]干涉型光纖傳感的相位載波調(diào)制解調(diào)算法[J]. 郝其龍,邵士勇,李樹旺,梅海平,饒瑞中.  大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報. 2018(03)
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博士論文
[1]基于雙重同源外差相干檢測的Φ-OTDR系統(tǒng)的研究及應(yīng)用[D]. 于淼.吉林大學(xué) 2017
[2]高精度干涉型光纖傳感器的理論與實驗研究[D]. 沃江海.華中科技大學(xué) 2014
[3]光纖傳感復(fù)用擴容與組網(wǎng)應(yīng)用研究[D]. 李曉磊.華中科技大學(xué) 2013
[4]基于外差檢測的干涉型光纖水聽器陣列系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張楠.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[5]分布式光纖傳感與信息處理技術(shù)的研究及應(yīng)用[D]. 孫琪真.華中科技大學(xué) 2008

碩士論文
[1]一種采用3×3光纖耦合器的相位解調(diào)和雙波長相位解卷繞方法研究[D]. 張冰.北京郵電大學(xué) 2018
[2]零差相干光通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 魏江杰.電子科技大學(xué) 2015



本文編號：3183517